CC BY
26
4. Kirillova, T.V. Pigmentnihe kharakteristiki fitoplanktona Teleckogo ozera: avtoref. dis. ... kand. biol. nauk. - Krasnoyarsk, 2006.
5. Zarubina, E.Yu. Sostav i prostranstvennaya organizaciya gigrofiljnihkh fitocenozov reki Biya (basseyjn Verkhneyj Obi) / E.Yu. Zarubina, A.V. Djyachkova // Problemih botaniki Yuzhnoyj Sibiri i Mongolii: materialih konf. - Barnaul, 2004.
6. Koveshnikov, M.I. Prostranstvennoe raspredelenie zoobentosa v vodotokakh basseyjna reki Biya (Altayj) // Biologiya vnutrennikh vod. - 2010.
- № 3.
7. Zhuravlev, V.B. Rihbih basseyjna Verkhneyj Obi. - Barnaul, 2003.
8. Neizvestnova-Zhadina, E.S. K izucheniyu mikrofaunih r. Obi i ee basseyjna // Izvestiya GGI. - 1929. - T. 25.
9. Brooks, J.L. Eutrophication and changes in the composition of zooplancton // Eutrophication causes, consequences, correctives. - Washington, 1969.
10. Shennon, K. Rabotih po teorii informacii i kibernetiki. - M., 1963.
11. Sladechek, V. System of water quality from biological point of view / V. Sladechek // Arch. Hydrobiol. - 1973. - Bd. 7. - № 7.
12. Myaehmets, A.Kh. O kachestvennom sostave faunih rakoobraznihkh letnego zooplanktona ozer EhSSR // Gidrobiologicheskie issledovaniya.
- Tartu, 1958. - T. 1.
13. Hakkari, L. Zooplankton species as indicators of environment // Aqua fenn. - Helsinki, 1972.
14. Kitaev, S.P. Osnovih limnologii dlya gidrobiologov i ikhtiologov. - Petrozavodsk, 2007.
15. Andronnikova, I.N. Strukturno-funkcionaljnaya organizaciya zooplanktona ozernihkh ehkosistem raznihkh troficheskikh tipov. - SPb., 1996.
16. Gusev, A.I. Ehkologicheskoe sostoyanie r. Bii v rayjone predpriyatiyj ehnergetiki g. Biyjska po dannihm analiza donnihkh otlozheniyj / A.I. Gusev, A.A. Gusev // Geoehkologiya Altae-Sayanskoyj Gornoyj stranih: ezhegodnihyj Mezhdunarodnihyj sbornik nauch. stateyj. - 2004.
- Vihp. 1.
Статья поступила в редакцию 20.01.12
УДК 631.4
Kuznetsova O. V, El’chininova O.A., Puzanov A. V. LEAD IN LANDSCAPE COMPONENTS IN LAKE TELETSKOYE BASIN. The concentration of lead in landscape components in Lake Teletskoye is within the background level and does not exceed the MAC. Lead total concentration in steppe soils is higher than in the forest ones. The highest mobility of lead is found in soil of forest landscape, and the largest concentration is registered in plant roots.
Key words: lead, soil-forming rocks, soils, plants, water.
О.В. Кузнецова, аспирант ИВЭП СО РАН, E-mail: gafivep@mail.gorny.ru; О.А. Ельчининова, д-р сельхоз. наук, директор Горно-Алтайского филиала ИВЭП СО РАН, E-mail: gafivep@mail.gorny.ru;
А.В. Пузанов, д-р биол. наук, зам. директора ИВЭП СО РАН, г. Барнаул, E-mail: arhipov@iwep.asu.ru
СВИНЕЦ В КОМПОНЕНТАХ ЛАНДШАФТОВ БАССЕЙНА ТЕЛЕЦКОГО ОЗЕРА
Содержание свинца в составных частях экосистем бассейна Телецкого озера находится в пределах фоновых значений и не превышает ПДК. Валовое содержание его в почвах степных ландшафтов выше, чем в лесных. Наибольшая подвижность свинца в почвах лесных ландшафтов. Большая доля элемента сосредоточена в корневой массе растений.
Ключевые слова: свинец, почвообразующие породы, почвы, растения, воды.
Ландшафты бассейна Телецкого озера, отличающиеся природной уникальностью, привлекают огромное количество туристов, что влечет за собой изменение экологической обстановки в регионе и обусловливает необходимость проведения фонового мониторинга природной среды, для осуществления которого очень важно знание закономерностей естественных процессов миграции и концентрации в ландшафтах химических элементов, особенно токсикантов, одним из которых является свинец, относящийся к первому классу опасности.
Бассейн Телецкого озера находится в горах Юга Западной Сибири и расположен в северо-восточной части Горного Алтая. Для него характерны низкогорный, среднегорный эрозионный, альпийский рельеф и древний пенеплен. Бассейн Телецкого озера занимает два агроклиматических района: часть СевероВосточного Алтайского (Прителецкий подрайон) и Восточно-Алтайский (Чулышманский и Улаганский подрайоны). Почвенно-растительный покров распределяется по вертикальным поясам: степному, лесному и высокогорному. В ландшафтной структуре преобладают природные комплексы лесного и степного типов.
Объектами исследования были основные компоненты ландшафта: почвообразующие породы, почвы, растения и поверхностные воды. В основу полевых исследований положен сравнительно-географический метод. Почвенные разрезы закладывали в системе геоморфологических профилей, образцы в них отбирали по генетическим горизонтам. В растительных ассоциациях, сопряженных с изучаемыми разрезами, определяли запасы надземной массы, корней, подстилки с 1 м2. Содержание свинца определяли вольтамперометрическим методом, подвижных форм в почвах - в ацетатно-аммонийном буфере. Полученную информацию обрабатывали вариационно-статистическими методами.
Основным источником тяжелых металлов в незагрязненных районах являются почвообразующие породы. Они для исследуемой территории характеризуются невысоким содержанием свинца (таблица 1). С увеличением дисперсности повышается
содержание элемента в почвообразующих породах. Полученные результаты близки к таковым, известным из литературных источников. Исследование валового содержания свинца и его подвижных форм в почвах показывает, что полученные результаты (таблица 2) в целом находятся в пределах средних значений для различных типов почв мира [1] и регионов России [2] или немного ниже в сравнении со своими аналогами в Сибири [3].
Таблица 1
Содержание свинца в почвообразующих породах, мг/кг
Тип почвообразующей породы Содержание свинца
Элювиальные ^ 18,95 +1,37 1Л „0 6 14,48 16,13 - 22,00
Элювиально- делювиальные 1110,06 + 0,78 25,85 5,90 -15,06
Аллювиально- делювиальные 8 9,68 + 0,98 28,82 5,85 -13,25
Аллювиальные „ 8,21 +1,24 8 ’ 42,73 2,42 -12,82
На территории бассейна Телецкого озера среднее содержание свинца в почвах варьирует в пределах от 5,67 (интразо-нальные) до 10,78 мг/кг (каштановые). Более высокое значение его в почвах степных ландшафтов определяется реакцией среды близкой к нейтральной и слабощелочной, при которой элемент переходит в карбонатную форму [4]. Концентрация свинца в толще интразональных почв в целом отличается невысоким уровнем. Об уменьшении валового его содержания в почвах, сформированных на аллювиальных отложениях или легкого гра-
нулометрического состава в разных регионах страны, отмечается другими исследователями [5]. В почвах горно-лесного пояса более высокое содержание свинца по сравнению с интразо-нальными обусловлено поступлением его в почву из продуктов разложения опада деревьев [6].
Содержание с
элемента возможна в кислых почвах с восстановительным режимом, наименьшая - в нейтральных и слабощелочных с окислительным режимом.
По шкале экологического нормирования для почв со слабокислой и щелочной реакцией валовое содержание свинца во всех
Таблица 2
нца в почвах
Тип почвы Валовое, мг/кг Подвижные формы, мг/кг Доля подвижных форм от валового, %
Горно-лесные серые „„ 7,72 + 0,62 ^ 42 51,72 2,53 -17,20 0,97 + 0,09 41 60,65 0,2° - 2,58 12,6
Горно-лесные бурые 56 9,53 + °,5° 39,36 3,77 - 22,0° 51°,52 + °,°7 90,1° 0,05 -1,83 5,5
Каштановые 1910,78 + °,4317,57 6,26 -13,78 19 °,44 ± °,°6 58,81 0,11 - 0,91 4,1
Интразональные 63 5,67 + °,25 34,98 0,7° -10,83 46 °,38 + °,°3 51,11 0,11 - 0,96 6,7
Примечание: порядок размещения данных аналогичен таблице 1.
Среди всех тяжелых металлов свинец наименее подвижен. Полученные данные показывают, что его содержание в исследуемых почвах колеблется от 0,38 до 0,97 мг/кг и составляет 4,1-12,6% от валового. Более высокая подвижность свинца отмечается в почвах горно-лесного пояса, наименьшая - степного. Наибольшая опасность накопления подвижных соединений
исследуемых образцах относится к градации «низкое» [7]. Установленные значения подвижного свинца по классификации А.И. Обухова [8] можно отнести к градациям «среднее» содержание для почв горно-лесного пояса и «низкое» - для каштановых и интразональных почв.
Свинец имеет среднюю степень поглощения растениями [9]. Во всех типах почв большая его часть сосредоточена в корневой массе: от 0,58 мг/м2 (в горно-лесной серой) до 2,31 мг/м2 (в интразональной), что составляет 72,5 % и 98,7 %, соответственно (рис.). Значительное количество свинца накапливается в лесной подстилке горно-лесных почв и далее вовлекается в биологический круговорот. В интразо-нальных и каштановых почвах в связи с небольшой массой подстилки (степного войлока) или их отсутствием вовлечение его в биологический круговорот минимально.
К основным факторам биогенной миграции относятся поглощение элементов растениями из почв, перераспределение их в разных органах растения, поступление в почву вместе с растительным опадом. Это определятся различными коэффициентами: биологического поглощения (КБП), накопления (КН) и корневого барьера (Ккб).
Между коэффициентом накопления свинца в надземной части растений и коэффициентом корневого барьера наблюдается сильная обратная корреляционная зависимость (-0,89±0,12). Элемент является слабым водным мигрантом. Среднее содержание свинца в водах Телецкого озера и его притоках (таблица 4) ниже средней валовой концентрации, отмеченной в поверхностных водах Горного Алтая (2,77±0,50 мкг/дм3) [10] и ПДК водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования.
Заключение. Среднее содержание свинца в почвообразующих породах находится в пределах кларковых значений. Его значения в почвах степных ландшафтов бассейна несколько выше, чем лесных, наибольшая подвижность элемента - в почвах лесных ландшафтов. Большая его доля сосредоточена в корневой массе растений. Концентрация токсиканта в водах Те-лецкого озера и некоторых его притоков ниже, чем в поверхностных водах Горного Алтая и ПДК. Таким образом, содержание свинца во всех компонентах ландшафтов Бассейна Телецкого озера можно оценивать как фоновое.
Таблица 3
Показатели трансформации и транслокации свинца в системе «почва-растение»
Коэффиценты Горно-лесная серая Горно-лесная бурая Каштановая Интразональная
КБП 0,05 0,02 0,01 0,02
КН 0,37 0,38 0,19 0,26
Ккб 1,92 4,47 10,91 11,77
Содержание свинца в Телецкого озера и его притоках, мкг/дм3
Таблица 4
Место отбора Свинец Место отбора Свинец
Телецкое озеро 1,51 р. Б. Чили 0,34
Река Корбу 0,86 р. Кыга 0,40
Река Кокши 1,04 р. Чулышман 1,35
Библиографический список
1. Кабата-Пендиас, А. Микроэлементы в почвах и растениях / А. Кабата-Пендиас, Х. Пендиас. - М., 1989.
2. Ковальский, В.В. Микроэлементы в почвах СССР / В.В. Ковальский, Г.А. Андриянова. - М., 1970.
3. Сысо, А.И. Закономерности распределения химических элементов в почвообразующих породах и почвах Западной Сибири. - Новосибирск, 2007.
4. Алексеев, Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. - Л., 1987.
5. Свинец в окружающей среде / под ред. В.В. Добровольского. - М., 1987.
6. Ильин, В.Б. Тяжелые металлы в системе почва - растение. - Новосибирск, 1991.
7. Обухов, А.И. Охрана и рекультивация почв, загрязненных тяжелыми металлами / А.И. Обухов, Л.А. Ефремова // Тяжелые металлы в
окружающей среде и охрана природы: тез. докладов 2-ой всесоюзной конф. - М., 1988. - Ч. 1.
8. Обухов, А.И. Методические основы разработки ПДК тяжелых металлов и классификация почв по загрязнению // Система методов
изучения почвенного покрова, деградированного под влиянием химического загрязнения. - М., 1992.
9. Перельман, А.И. Геохимия ландшафта / А.И.Перельман, Н.С. Касимов. - М., 1975.
10. Тригуб, В.В. Тяжелые металлы в природных водах Горного Алтая // Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде: материалы международной научно-практич. конф. - Семипалатинск, 2000.
Bibliography
1. Kabata-Pendias, A. Mikroehlementih v pochvakh i rasteniyakh / A. Kabata-Pendias, Kh. Pendias. - M., 1989.
2. Kovaljskiyj, V.V. Mikroehlementih v pochvakh SSSR / V.V. Kovaljskiyj, G.A. Andriyanova. - M., 1970.
3. Sihso, A.I. Zakonomernosti raspredeleniya khimicheskikh ehlementov v pochvoobrazuyuthikh porodakh i pochvakh Zapadnoyj Sibiri. -Novosibirsk, 2007.
4. Alekseev, Yu.V. Tyazhelihe metallih v pochvakh i rasteniyakh. - L., 1987.
5. Svinec v okruzhayutheyj srede / pod red. V.V. Dobrovoljskogo. - M., 1987.
6. Iljin, V.B. Tyazhelihe metallih v sisteme pochva - rastenie. - Novosibirsk, 1991.
7. Obukhov, A.I. Okhrana i rekuljtivaciya pochv, zagryaznennihkh tyazhelihmi metallami / A.I. Obukhov, L.A. Efremova // Tyazhelihe metallih v
okruzhayutheyj srede i okhrana prirodih: tez. dokladov 2-oyj vsesoyuznoyj konf. - M., 1988. - Ch. 1.
8. Obukhov, A.I. Metodicheskie osnovih razrabotki PDK tyazhelihkh metallov i klassifikaciya pochv po zagryazneniyu // Sistema metodov izucheniya
pochvennogo pokrova, degradirovannogo pod vliyaniem khimicheskogo zagryazneniya. - M., 1992.
9. Pereljman, A.I. Geokhimiya landshafta / A.I.Pereljman, N.S. Kasimov. - M., 1975.
10. Trigub, V.V. Tyazhelihe metallih v prirodnihkh vodakh Gornogo Altaya // Tyazhelihe metallih i radionuklidih v okruzhayutheyj srede: materialih
mezhdunarodnoyj nauchno-praktich. konf. - Semipalatinsk, 2000.
Статья поступила в редакцию 20.01.12
УДК 911.2:556.51 (571.151)
Zolotov D.V., Lubenets L.F., Chernykh D.V. LANDSCAPE FACTORS OF RUNOFF FORMATION IN THE MAYMA
RIVER BASIN (NORTH AND NORTH-EAST ALTAI). The internal structure of landscape types of the Mayma river basin is analysed using the relief digital model. The obtained sites with similar exposition and steepness are considered as a basis for detection of landscape-hydrological complexes.
Key words: landscapes, exposition and steepness of slopes, river runoff.
Д.В. Золотов, канд. биол. наук, с.н.с. ИВЭП СО РАН, г. Барнаул, E-mail: zolotov@iwep.ru; Л.Ф. Лубенец, канд. географ. наук, н.с. ИВЭП СО РАН, г. Барнаул, E-mail: lilia@iwep.ru; Д.В. Черных, канд. географ. наук, с.н.с. ИВЭП СО РАН, г. Барнаул, E-mail: cher@iwep.ru.
ЛАНДШАФТНЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ СТОКА В БАССЕЙНЕ РЕКИ МАЙМА (СЕВЕРНЫЙ И СЕВЕРО-ВОСТОЧНЫЙ АЛТАЙ)
На основе цифровой модели рельефа проанализирована внутренняя структура видов ландшафтов, слагающих бассейн р. Майма. Полученные выделы, однородные по экспозиции и крутизне, рассматриваются как основа для выделения ландшафтно-гидрологических комплексов.
Ключевые слова: ландшафты, экспозиция и крутизна склонов, речной сток.
Климат, важнейшими характеристиками которого являются количество влаги и тепла, их соотношение, а также ветровой режим и некоторые другие параметры, определяет климато-гид-рологический фон. Он же детерминирует и зональный или высотно-поясной тип ландшафта, а также вместе с геологическими процессами задает направление эволюции ландшафтной структуры. С другой стороны, развитие ландшафта приводит не только к перераспределению влаги в конкретных его выделах по отношению к фону, но и влияет непосредственно на местный климат. Таким образом, изучение ландшафтной структуры позволяет раскрывать механизмы формирования стока в бассейне и оценивать вклад в него конкретных выделов.
Разные ландшафты различно преобразуют выпадающие осадки. Формирование стока в горах в значительной степени подчинено высотной поясности - с высотой увеличиваются атмосферные осадки, понижается температура воздуха, уменьшается испарение, что отражается в возрастании речного стока. Проявление этой общей закономерности в пределах одной горной системы или ее пояса зависит от геологического строения и размеров элементов рельефа, экспозиции склонов (солярной и ветровой) и их крутизны. Так чем больше уклон поверхности при прочих равных условиях, тем выше коэффициент стока. Тогда
как мощность снежного покрова и число дней с ним также изменяются с высотой, экспозицией и крутизной склонов.
Бассейн р. Майма характеризуется дефицитом гидрометеорологической информации. Имеется замыкающий створ (гидро-пост в с. Майма) и одна длительно функционирующая метеостанция, также расположенная в низовьях бассейна (с. Кызыл-Озёк). По ее данным среднегодовые температура составляет +1,0°С, сумма осадков - 795 мм. Период со среднесуточной температурой ниже 0°С - 170 дней. Устойчивый снежный покров образуется в первую декаду ноября. Среднемноголетние высота снежного покрова - 68 см, период с устойчивым снежным покровом -167 дней. Преобладающие ветры: в январе - юго-восточные, северо-западные и южные; в июле - южные и северо-западные. Средние наибольшие скорости ветра в январе 4,7 м/сек, наименьшие - 1,6 м/сек. Повторяемость фенов около 30 % [1].
В этой ситуации изучение ландшафтной структуры бассейна позволит не только корректно распространить точечную информацию на всю площадь бассейна, но и оценить роль различных его частей в формировании стока.
Материалы и методы. Ландшафтная структура бассейна р. Майма анализировалась на основе карты «Ландшафты Алтая (Алтайский край и Республика Алтай). М 500 000» [2], лич-
